文献综述
1.MOFs材料的研究现状金属有机框架材料(Metal-Organic Frameworks,MOFs)是由金属离子或金属镞作为中心粒子,与有机配位进行配位形成的材料,通常拥有一维、二维或三维结构,属于配位型高聚物材料。
一般来说,金属有机框架材料由大量作为支撑物的配体分子组成,如1,4-对苯二甲酸、1,3,5-均苯二甲酸、甲基咪唑等,因而其中会包含有大量的多孔状结构。
具体从形貌上来说,金属有机框架材料拥有由配位作用而形成的网状结构,其分子中的有机配体本身或配体与金属配位时的空间结构包含了潜在空隙,所形成的配位网状结构可以由配位化合物的扩展而不断延伸,其单元结构在一维方向不断重复,如果使用了多配位点的配体以及可形成多角度配位的金属粒子,则其单元结构能在多个方向上延伸,形成链状、环状甚至螺旋状的二维、三维结构[1]。
在某些情况下,当除去溶剂分子等占位分子后,金属有机框架材料中的这些稳定孔隙可以用来填充其他分子,如氢气、二氧化碳等气体分子,或是用来吸附染料分子、装载药物分子、负载微纳米活性金属颗粒、提供较大的催化反应接触面积等。
因此金属有机框架材料常用于气体分离吸附、负载催化反应、药物运输等领域[2]。
金属有机框架材料的合成研究,是从沸石咪唑框架材料的合成发展演变而来的。
通常情况下,沸石咪唑框架材料采用水热法或溶剂热法进行合成。
晶体在加热的碱性混合溶液中缓慢形成,通过不同功能化的咪唑配体能可控地形成不同的沸石咪唑框架结构[3]。
通过进一步改变合成中使用的溶剂,如N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、甲醇[4,5]、异丙醇[6]等,或改变加入碱的种类,如吡啶、甲酸钠等,以及改变水热反应条件,同样可以获得不同形貌、不同功能和不同结构的沸石咪唑框架材料,金属有机框架材料的合成主要采用水热法或溶剂热法进行。
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